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[關(guān)鍵詞]柔性制造系統(tǒng)(FMS) 組成 優(yōu)勢(shì) 發(fā)展方向

70年代末80年代初,隨著計(jì)算機(jī)輔助管理、物料自動(dòng)搬運(yùn)、刀具管理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫的發(fā)展以及CAD/CAM技術(shù)、成組技術(shù)(GT)、工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)的成熟,更加系統(tǒng)化、規(guī)?；娜嵝灾圃煜到y(tǒng)(FMS)就出現(xiàn)了。

所謂FMS,是一組數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化的工藝設(shè)備,由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和物料自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的整體,能適應(yīng)加工對(duì)象變換的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)。下面就柔性制造系統(tǒng)的組成、分類、優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述。

一、柔性制造系統(tǒng)(FMS)的組成

1.加工系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)采用的設(shè)備由待加工工件的類別決定,主要有加工中心、車削中心或計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機(jī)床等,用以自動(dòng)地完成多種工序的加工。

2.物料系統(tǒng)

物料系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)工件及工裝夾具的自動(dòng)供給和裝卸,以及完成工序間的自動(dòng)傳送、調(diào)運(yùn)和存貯工作,包括各種傳送帶、自動(dòng)導(dǎo)引小車、工業(yè)機(jī)器人及專用起吊運(yùn)送機(jī)等。

3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用以處理柔性制造系統(tǒng)的各種信息,輸出控制CNC機(jī)床和物料系統(tǒng)等自動(dòng)操作所需的信息。通常采用三級(jí)(設(shè)備級(jí)、工作站級(jí)、單元級(jí))分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),其中單元級(jí)控制系統(tǒng)(單元控制器)是柔性制造系統(tǒng)的核心。

4.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件用以確保柔性制造系統(tǒng)有效地適應(yīng)中小批量多品種生產(chǎn)的管理、控制及優(yōu)化工作,包括設(shè)計(jì)規(guī)劃軟件、生產(chǎn)過程分析軟件、生產(chǎn)過程調(diào)度軟件、系統(tǒng)管理和監(jiān)控軟件。

二、柔性制造系統(tǒng)的分類

1.柔性制造單元(FMC)

FMC由單臺(tái)帶多托盤系統(tǒng)的加工中心或3臺(tái)以下的CNC機(jī)床組成,具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC的柔性最高。

2.柔性制造線(FML)

柔性制造線FML是處于非柔性自動(dòng)線和FMS之間的生產(chǎn)線,對(duì)物料系統(tǒng)的柔性要求低于FMS,但生產(chǎn)效率更高。

3.柔性制造系統(tǒng)(FMS)

FMS通常包括3臺(tái)以上的CNC機(jī)床(或加工中心),由集中的控制系統(tǒng)及物料系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技術(shù)最具代表性的制造自動(dòng)化系統(tǒng)。

三、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1.設(shè)備利用率高。由于采用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度,一旦有機(jī)床空閑,計(jì)算機(jī)便分配給該機(jī)床加工任務(wù)。在典型情況下,采用柔性制造系統(tǒng)中的一組機(jī)床所獲得的生產(chǎn)量是單機(jī)作業(yè)環(huán)境下同等數(shù)量機(jī)床生產(chǎn)量的3倍。

2.減少生產(chǎn)周期。由于零件集中在加工中心上加工,減少了機(jī)床數(shù)和零件的裝卡次數(shù)。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的調(diào)度也減少了周轉(zhuǎn)的時(shí)間。

3.具有維持生產(chǎn)的能力。當(dāng)柔性制造系統(tǒng)中的一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí),計(jì)算機(jī)可以繞過出現(xiàn)故障的機(jī)床,使生產(chǎn)得以繼續(xù)。

4.生產(chǎn)具有柔性?？梢皂憫?yīng)生產(chǎn)變化的需求,當(dāng)市場(chǎng)需求或設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí),在FMS的設(shè)計(jì)能力內(nèi),不需要系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的變化,系統(tǒng)具有制造不同產(chǎn)品的柔性。并且,對(duì)于臨時(shí)需要的備用零件可以隨時(shí)混合生產(chǎn),而不影響FMS的正常生產(chǎn)。

5.產(chǎn)品質(zhì)量高。FMS減少了卡具和機(jī)床的數(shù)量,并且卡具與機(jī)床匹配得當(dāng),從而保證了零件的一致性和產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和自動(dòng)補(bǔ)償裝置可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,并采取相應(yīng)的有效措施,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

6.加工成本低。FMS的生產(chǎn)批量在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化,其生產(chǎn)成本是最低的。它除了一次性投資費(fèi)用較高外,其他各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)的生產(chǎn)方案。

四、FMS發(fā)展方向

1.FMS仍將迅速發(fā)展

FMS在20世紀(jì)80年代末就已進(jìn)入了實(shí)用階段,技術(shù)已比較成熟。由于它在解決多品種、中小批量生產(chǎn)上比傳統(tǒng)的加工技術(shù)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,因此隨著國際競(jìng)爭(zhēng)的加劇,無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都越來越重視柔性制造技術(shù)。

從機(jī)械制造行業(yè)來看,現(xiàn)在FMS不僅能完成機(jī)械加工,而且還能完成鈑金加工、鍛造、焊接、裝配、鑄造和激光、電火花等特種加工以及噴漆、熱處理、注塑和橡膠模制等工作。從整個(gè)制造業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品看,現(xiàn)在FMS已不再局限于汽車、車床、飛機(jī)、坦克、火炮、艦船等,還可用于計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、木制產(chǎn)品、化工等產(chǎn)品生產(chǎn)。從生產(chǎn)批量來看,FMS已從中小批量應(yīng)用向單件和大批量生產(chǎn)方向發(fā)展。

隨著計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)和系統(tǒng)(CIMS)日漸成為制造業(yè)的熱點(diǎn),很多專家學(xué)者紛紛預(yù)言CIMS是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。柔性制造系統(tǒng)作為CIMS的重要組成部分,必然會(huì)隨著CIMS的發(fā)展而發(fā)展。

2.FMS系統(tǒng)性能不斷提高

構(gòu)成FMS的各項(xiàng)技術(shù),如加工技術(shù)、運(yùn)儲(chǔ)技術(shù)、刀具管理技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展,毫無疑問會(huì)大大提高FMS系統(tǒng)的性能。在加工中采用噴水切削加工技術(shù)和激光加工技術(shù),并將許多加工能力很強(qiáng)的加工設(shè)備如立式、臥式鏜銑加工中心,高效萬能車削中心等用于FMS系統(tǒng),大大提高了FMS的加工能力和柔性,提高了FMS的系統(tǒng)性能。AVG小車以及自動(dòng)存儲(chǔ)、提取系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用,為FMS提供了更加可靠的物流運(yùn)儲(chǔ)方法,同時(shí)也能縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)率。刀具管理技術(shù)的迅速發(fā)展,為及時(shí)而準(zhǔn)確地為機(jī)床提供適用刀具提供了保證。同時(shí)可以提高系統(tǒng)柔性、生產(chǎn)率、設(shè)備利用率,降低刀具費(fèi)用,消除人為錯(cuò)誤,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長無人操作時(shí)間。

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【關(guān)鍵詞】柔性制造系統(tǒng)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：S219.06 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

柔性制造系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)，包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。其總趨勢(shì)是：生產(chǎn)線越來越短，越來越簡(jiǎn)潔，設(shè)備投資越來越少；中間庫存越來越少，場(chǎng)地利用率越來越高；生產(chǎn)周期越來越短，交貨速度越來越快；各類損耗越來越少，效率越來越高。

一、柔性制造系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1、柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)和分類

FMS 有2 個(gè)主要特點(diǎn)：柔性和自動(dòng)化。一個(gè)理想的FMS應(yīng)具備8 種柔性：設(shè)備柔性、工藝柔性、產(chǎn)品柔性、工序柔性、運(yùn)行柔性、批量柔性、擴(kuò)展柔性和生產(chǎn)柔性。FMS將“柔性”和“自動(dòng)”兩者結(jié)合。按規(guī)模大小FMS可分為如下4 類：

（1）柔性制造單元(FMC)。FMC 的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS 晚6~8 年，它是由1~2 臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC 可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS，是FMS 向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化，迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。

（2）柔性制造系統(tǒng)(FMS)。通常包括4 臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來，可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。

（3）柔性制造線(FML)。它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種FMS 之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC 機(jī)床；亦可采用專用機(jī)床或NC 專用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日臻成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。

（4）柔性制造工廠(FMF)。FMF 是將多條FMS 連接起來，配以自動(dòng)化立體倉庫，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF 是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。

2、柔性制造系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

柔性制造系統(tǒng)作為一種新興的制造方式和傳統(tǒng)的制造方式比有明顯的優(yōu)勢(shì)。

(1)生產(chǎn)周期減少。由于零件集中在加工中心上加工，減少了機(jī)床數(shù)和零件的裝卡次數(shù)。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的調(diào)度也減少了周轉(zhuǎn)的時(shí)間。

(2)設(shè)備利用率高。由于采用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度，一旦有機(jī)床空閑，計(jì)算機(jī)便分配給該機(jī)床加工任務(wù)。在典型情況下，采用柔性制造系統(tǒng)中的一組機(jī)床所獲得的生產(chǎn)量是單機(jī)作業(yè)環(huán)境下同等數(shù)量機(jī)床生產(chǎn)量的3 倍。

(3)生產(chǎn)具有柔性。當(dāng)市場(chǎng)需求或設(shè)計(jì)發(fā)生變化時(shí)，在FMS 的設(shè)計(jì)能力內(nèi)，不需要系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的變化，系統(tǒng)具有制造不同產(chǎn)品的柔性。并且，對(duì)于臨時(shí)需要的備用零件可以隨時(shí)混合生產(chǎn)，而不影響FMS 的正常生產(chǎn)。

(4)加工成本低。FMS 的生產(chǎn)批量在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，其生產(chǎn)成本是最低的。它除了一次性投資費(fèi)用較高外，其他各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)的生產(chǎn)方案。

(5)產(chǎn)品質(zhì)量高。FMS 減少了卡具和機(jī)床的數(shù)量，并且卡具與機(jī)床匹配得當(dāng)，從而保證了零件的一致性和產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備和自動(dòng)補(bǔ)償裝置可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，并采取相應(yīng)的有效措施，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

二、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

1、 FMS 仍將迅速發(fā)展

FMS 在20 世紀(jì)80 年代末就已進(jìn)入了實(shí)用階段, 技術(shù)已比較成熟。由于它在解決多品種、中小批量生產(chǎn)上比傳統(tǒng)的加工技術(shù)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益, 因此隨著國際競(jìng)爭(zhēng)的加劇, 無論發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都越來越重視柔性制造技術(shù)。

FMS 初期只是用于非回轉(zhuǎn)體類零件的箱體類零件機(jī)械加工, 通常用來完成鉆、鏜、銑及攻絲等工序。后來隨著FMS 技術(shù)的發(fā)展, FMS 不僅能完成其他非回轉(zhuǎn)體類零件的加工, 還可完成回轉(zhuǎn)體零件的車削、磨削、齒輪加工, 甚至于拉削等工序。

從機(jī)械制造行業(yè)來看, 現(xiàn)在FMS 不僅能完成機(jī)械加工, 而且還能完成鈑金加工、鍛造、焊接、裝配、鑄造和激光、電火花等特種加工以及噴漆、熱處理、注塑和橡膠模制等工作。從整個(gè)制造業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品看, 現(xiàn)在FMS 已不再局限于汽車、車床、飛機(jī)、坦克、火炮、艦船, 還可用于計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、木制產(chǎn)品、服裝、食品以及醫(yī)藥品和化工等產(chǎn)品生產(chǎn)。從生產(chǎn)批量來看.FMS 已從中小批量應(yīng)用向單件和大批量生產(chǎn)方向發(fā)展。有關(guān)研究表明, 凡是可采用數(shù)控和計(jì)算機(jī)控制的工序均可由FMS 完成。

隨著計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)和系統(tǒng)( CIMS) 日漸成為制造業(yè)的熱點(diǎn), 很多專家學(xué)者紛紛預(yù)言CIMS 是制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。柔性制造系統(tǒng)作為CIMS 的重要組成部分, 必然會(huì)隨著CIMS 的發(fā)展而發(fā)展。

2、FMS 系統(tǒng)配置朝FMC 的方向發(fā)展

柔性制造單元FMC 和FMS 一樣, 都能夠滿足多品種、小批量的柔性制造需要, 但FMC 具有自己的優(yōu)點(diǎn)。

首先, FMC 的規(guī)模小, 投資少, 技術(shù)綜合性和復(fù)雜性低, 規(guī)劃、設(shè)計(jì)、論證和運(yùn)行相對(duì)簡(jiǎn)單, 易于實(shí)現(xiàn), 風(fēng)險(xiǎn)小, 而且易于擴(kuò)展, 是向高級(jí)大型FMS 發(fā)展的重要階梯。因此, 采用由FMC 到FMS 的規(guī)劃, 既可以減少一次投入的資金, 使企業(yè)易于承受, 又可以減小風(fēng)險(xiǎn),易于成功, 一旦成功就可以獲得效益, 為下一步擴(kuò)展提供資金, 同時(shí)也能培養(yǎng)人才、積累經(jīng)驗(yàn), 便于掌握FMS的復(fù)雜技術(shù), 使FMS 的實(shí)施更加穩(wěn)妥。

其次, 現(xiàn)在的FMC 已不再是簡(jiǎn)單或初級(jí)FMS 的代名詞, FMC 不僅可以具有FMS 所具有的加工、制造、運(yùn)儲(chǔ)、控制、協(xié)調(diào)功能, 還可以具有監(jiān)控、通訊、仿真、生產(chǎn)調(diào)度管理以至于人工智能等功能, 在某一具體類型的加工中可以獲得更大的柔性, 提高生產(chǎn)率, 增加產(chǎn)量, 改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量。

3、FMS 系統(tǒng)性能不斷提高

構(gòu)成FMS 的各項(xiàng)技術(shù), 如加工技術(shù)、運(yùn)儲(chǔ)技術(shù)、刀具管理技術(shù)、控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展, 毫無疑問會(huì)大大提高FMS 系統(tǒng)的性能。在加工中采用噴水切削加工技術(shù)和激光加工技術(shù), 并將許多加工能力很強(qiáng)的加工設(shè)備如立式、臥式鏜銑加工中心, 高效萬能車削中心等用于FMS 系統(tǒng), 大大提高了FMS 的加工能力和柔性, 提高了FMS 的系統(tǒng)性能。AGV 小車以及自動(dòng)存儲(chǔ)、提取系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用, 為FMS 提供了更加可靠的物流運(yùn)儲(chǔ)方法, 同時(shí)也能縮短生產(chǎn)周期, 提高生產(chǎn)率。刀具管理技術(shù)的迅速發(fā)展, 為及時(shí)而準(zhǔn)確地為機(jī)床提供適用刀具提供了保證。同時(shí)可以提高系統(tǒng)柔性、生產(chǎn)率、設(shè)備利用率, 降低刀具費(fèi)用, 消除人為錯(cuò)誤, 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 延長無人操作時(shí)間。

4、從CIMS 的高度考慮FMS 規(guī)劃設(shè)計(jì)

盡管FMS 本身是把加工、運(yùn)儲(chǔ)、控制、檢測(cè)等硬件集成在一起, 構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。但從一個(gè)工廠的角度來講,它還只是一部分, 不能設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品或設(shè)計(jì)速度慢,再強(qiáng)的加工能力也無用武之地?？傊? 只有站在工廠全面現(xiàn)代化的高度、站在CIMS 的高度分析, 考慮FMS的各種問題并根據(jù)CIMS 的總體考慮進(jìn)行FMS 的規(guī)劃設(shè)計(jì), 才能充分發(fā)揮FMS 的作用, 使整個(gè)工廠獲得最大效益, 提高它在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。

參考文獻(xiàn)：

篇3

1 柔性制造系統(tǒng)的理念

柔性制造系統(tǒng)是把信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，使加工的對(duì)象能夠適應(yīng)自由變化的模式，也被叫做自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要是以技術(shù)為基礎(chǔ)的，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行整個(gè)生產(chǎn)流程的自由調(diào)換，大部件和小的零件的生產(chǎn)同步進(jìn)行，這樣的生產(chǎn)模式節(jié)約了時(shí)間，讓生產(chǎn)更加的高效，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)上的成本，這種技術(shù)值得推廣。

柔性生產(chǎn)系統(tǒng)包括四個(gè)生產(chǎn)線，有焊接、加工、熱處理和裝配。大型機(jī)械產(chǎn)品在制作時(shí)需要把小的零部件進(jìn)行焊接，在焊接時(shí)要進(jìn)行部件的加工處理，使部件之間可以進(jìn)行安裝，有一些還需要進(jìn)行熱處理才能進(jìn)行安裝，這就是機(jī)械安裝的簡(jiǎn)單流程，但是在實(shí)際操作中是非常困難的，機(jī)械設(shè)備是由很多個(gè)部件組成的，在安裝時(shí)要進(jìn)行的處理步驟比較多，因此柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。柔性制造系統(tǒng)采用分級(jí)管理的方式進(jìn)行，每一個(gè)加工過程都是不一樣的，以下是對(duì)焊接柔性制造技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行解析。

2 焊接柔性制造系統(tǒng)

焊接柔性制造系統(tǒng)使用了生產(chǎn)系統(tǒng)和物流儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，運(yùn)用這兩種技術(shù)軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)，現(xiàn)在系統(tǒng)的應(yīng)用是通過管理平臺(tái)進(jìn)行的，焊接柔性制造技術(shù)是整個(gè)柔性制造系統(tǒng)的關(guān)鍵，是重點(diǎn)系統(tǒng)，主要的流程是：先進(jìn)行一次組隊(duì)，在進(jìn)行一次爆合，進(jìn)行二次組隊(duì)，在進(jìn)行二次爆合，這樣分解組合之后由機(jī)器人進(jìn)行連接，機(jī)器人連接完整之后用焊接技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充縫隙，把松的地方進(jìn)行碾壓，要保證機(jī)器的緊實(shí)度，這樣的機(jī)器才能夠使用長久，使用壽命上不用擔(dān)心過短。從整體上地分析這種方法會(huì)使物流順暢，少走彎路，全部自動(dòng)化，減少車輛的使用，調(diào)高了搬運(yùn)的效率。

這種系統(tǒng)在使用時(shí)比較靈活，其中靈活體現(xiàn)在自動(dòng)化和柔性化上面，工具的組合柔性好，使用自動(dòng)化，脫離人工的組裝讓機(jī)器人進(jìn)行全程的加工，這種作業(yè)模式才是先進(jìn)的工程制造技術(shù)。

3 柔性組合工裝和控制系統(tǒng)

3.1 柔性組合工裝

柔性組合工裝是由平臺(tái)、定位、縮進(jìn)、調(diào)整和匹配裝置構(gòu)成的，通過平臺(tái)進(jìn)行機(jī)械的制造，安裝位置的確定在安裝完成時(shí)進(jìn)行的調(diào)整都是在平臺(tái)上面進(jìn)行的，在平臺(tái)上把柔性組合工裝全部完成，這種方法讓部件的組裝和拆卸更加的方便，尺寸也能進(jìn)行調(diào)整，定位也比較快，這種方法大大地提高了生產(chǎn)效率減少了勞動(dòng)的工作強(qiáng)度。

3.2 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的可視化工作界面，運(yùn)行穩(wěn)定，通過程序控制系統(tǒng)內(nèi)各軸，包括本體和各外部軸。機(jī)器人本體、移動(dòng)裝置及變位機(jī)具有協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)功能，可實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，達(dá)到焊接姿態(tài)最佳的目的。PLC與機(jī)器人之間采用Profibus-DP通信方式進(jìn)行信號(hào)交換，實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)機(jī)器人的控制；機(jī)器人與弧焊機(jī)控制器之間采用Devicenet通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人對(duì)弧焊機(jī)的控制及弧焊機(jī)參數(shù)的設(shè)置。當(dāng)操作人員按下工件裝夾完成按鈕后，PLC程序自動(dòng)通過電磁閥和傳感器對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制使變位機(jī)旋轉(zhuǎn)到工件最佳施焊位置，隨后依據(jù)選擇的工件類型，向機(jī)器人控制器發(fā)送程序選擇和工件到位信號(hào)，機(jī)器人依據(jù)信號(hào)對(duì)工件進(jìn)行焊接，焊接完畢后，機(jī)器人回到原點(diǎn)。

4 柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展方向

由單純加工型FMS進(jìn)一步開發(fā)以焊接、裝配、檢驗(yàn)及板材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實(shí)現(xiàn)未來工廠的新穎概念模式和新的發(fā)展趨勢(shì)，是決定制造企業(yè)未來發(fā)展前途的具有戰(zhàn)略意義的舉措。智能化機(jī)械與人之間將相互融合、柔性地全面協(xié)調(diào)從接受訂單貨至生產(chǎn)、銷售這一企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的全部活動(dòng)。FMS獲得迅猛發(fā)展幾乎成了生產(chǎn)自動(dòng)化之熱點(diǎn)，一方面是由于單項(xiàng)技術(shù)、資源管理及高度技術(shù)等的發(fā)展提供了可供集成一個(gè)整體系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)；另一方面，世界市場(chǎng)發(fā)生了重大變化，由過去傳統(tǒng)、相對(duì)穩(wěn)定的市場(chǎng)，發(fā)展為動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)，為了從市場(chǎng)中求生存、求發(fā)展。提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的應(yīng)變能力，人們開始探索新的生產(chǎn)方法和經(jīng)營模式。近年來柔性制造系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)哲理和工廠自動(dòng)化的先進(jìn)模式已為國際上所公認(rèn)。

5 柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

柔性制造系統(tǒng)具體優(yōu)點(diǎn)如下：（1）設(shè)備利用率高。一組機(jī)床編入柔性制造系統(tǒng)后，產(chǎn)量比這組機(jī)床在分散單機(jī)作業(yè)時(shí)的產(chǎn)量提高數(shù)倍。（2）在制品減少80%左右。（3）生產(chǎn)能力相對(duì)穩(wěn)定。自動(dòng)加工系統(tǒng)由一自或多臺(tái)機(jī)床組成，發(fā)生故障時(shí)，有降級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力，物料傳送系統(tǒng)也有自行繞過故障機(jī)床的能力。（4）產(chǎn)品質(zhì)量高。零件在加工過程中，裝卸一次完成，加工精度嵩，加工形式穩(wěn)定。（5）運(yùn)行靈活。有些柔性制造系統(tǒng)的檢驗(yàn)、裝卡和維護(hù)工作可在第一班完成，第二、第三班可在無人照看下正常生產(chǎn)。在理想的柔性制造系統(tǒng)中，其監(jiān)控系統(tǒng)還能處理諸如刀具的磨損調(diào)換、物流的堵塞疏通等運(yùn)行過程中不可預(yù)料的問題。（6）經(jīng)濟(jì)效果顯著。采用FMS的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果是：能按裝配作業(yè)配套需要，及時(shí)安排所需零件的加工，實(shí)現(xiàn)及時(shí)生產(chǎn)，從而減少毛坯和在制品的庫存量，及相應(yīng)的流動(dòng)資金占用量，縮短生產(chǎn)周期；提高設(shè)備的利用率，減少設(shè)備數(shù)量和廠房面積；減少直接勞動(dòng)力，在少人看管條件下可實(shí)現(xiàn)晝夜24小時(shí)的連續(xù)“無人化生”；提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

篇4

關(guān)鍵詞：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；遠(yuǎn)程控制

中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，它對(duì)一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕功、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，而這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人柔性制造單元監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了柔性制造過程中的機(jī)床信息的采集和顯示。通過開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)柔性單元的數(shù)控和計(jì)算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取生產(chǎn)過程信息。本文介紹了基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)，分別從總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)原理多角度進(jìn)行闡述。

1.總體設(shè)計(jì)

1.1 基于PC機(jī)和機(jī)器人及數(shù)控機(jī)床通信技術(shù)

以現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人通訊設(shè)備為平臺(tái)，研究通用以太網(wǎng)通信、串口通信和第三方通信協(xié)議和硬件的可行性，最終確通信方法，以減低硬件投入，增強(qiáng)數(shù)據(jù)通訊能力。

1.2 工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)的提取和處理技術(shù)

對(duì)數(shù)控機(jī)床研究數(shù)控系統(tǒng)典型的數(shù)據(jù)如操作方式數(shù)據(jù)、程序運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、主軸數(shù)據(jù)、進(jìn)給數(shù)據(jù)、軸坐標(biāo)和軸負(fù)載等數(shù)據(jù)的提取技術(shù)

1.3 基于PC機(jī)的監(jiān)測(cè)軟件架構(gòu)與開發(fā)

研究基于C#、VB和.NET等高級(jí)語言對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)，開發(fā)實(shí)用有效的監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，為后續(xù)的控制提供數(shù)據(jù)保障，有助于縮短工廠生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間和提高產(chǎn)品質(zhì)量，這樣的軟件更加體現(xiàn)專業(yè)性和易用性。

2.系統(tǒng)開發(fā)

2.1 通信線路的建立

數(shù)控車床網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)工具為C#、SQL SERVER數(shù)據(jù)庫。為了應(yīng)用程序的正常應(yīng)用，需將FOCAS2庫函數(shù)Fwlib32.dll、Fwlibe1.dll、Fwlib32.lib及頭文件Fwlib32.h復(fù)制到工程文件夾中。并調(diào)用語句 short ret = cnc_allclibhndl3（“192.168.1.1”，8193，10，out Flibhndl）來建立通訊線路，正常時(shí)將返回0（0=EW_OK）。其中192.168.1.2為機(jī)床IP地址，8193為端口號(hào)。設(shè)置時(shí)PC側(cè)的IP地址前三位（192.168.1.x）需與機(jī)床相同，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床與PC之間的通訊。

2.2 數(shù)據(jù)參數(shù)的提取

建立PC與CNC的以太網(wǎng)連接后，使用Visual Studio 2015軟件，引用FOCAS2函數(shù)庫進(jìn)行程序編寫。現(xiàn)在以讀絕對(duì)軸位置（Read absolute axis position）為例：ret = c_absolute（Flibhndl， -1， 16， odbaxis）（先讀取刀具軸的位置）；string absoluteX = odbaxis.data[0].ToString（）（后將XYZ軸3個(gè)值分別賦值給absoluteX、absoluteY、absoluteZ）。生成工程文件，獲取坐標(biāo)信息。除此之外，PMC數(shù)據(jù)、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給率等都是需被提取的重要參數(shù)。

2.3 應(yīng)用程序用戶界面的設(shè)計(jì)

圖1是應(yīng)用程序界面設(shè)計(jì)中重要的組成部分。其所能記錄的數(shù)據(jù)有電流、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給率、坐標(biāo)、溫度等。以上都是有關(guān)監(jiān)測(cè)軟件對(duì)于數(shù)據(jù)記錄的要求。

在機(jī)床加工過程中，狀態(tài)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用性研究的基礎(chǔ)是分析這些過程數(shù)據(jù)的變化規(guī)律和特點(diǎn)，因此需要對(duì)監(jiān)測(cè)的過程數(shù)據(jù)詳細(xì)記下來，供后續(xù)的研究分析。

本軟件的數(shù)據(jù)庫功能的開發(fā)是基于Access數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床加工過程中參數(shù)監(jiān)測(cè)的研究。

3 結(jié)束語

現(xiàn)在是信息時(shí)代、底只時(shí)代，各種系統(tǒng)應(yīng)用軟件層出不窮，作為一名電氣自動(dòng)化的學(xué)生，應(yīng)用系統(tǒng)控制技術(shù)進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)對(duì)理論知識(shí)的拓展和深層認(rèn)識(shí)、將實(shí)踐理論相結(jié)合的完美過程。通過應(yīng)用軟件能夠給人們監(jiān)測(cè)機(jī)床帶來極大的方便，更節(jié)省了時(shí)間。本文由整體到分散部分詳細(xì)而具體的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，完善對(duì)機(jī)床的監(jiān)測(cè)，通過遠(yuǎn)程電腦便可控制改變傳統(tǒng)的狀況。但程序的完全智能化發(fā)展還需要以科技為支撐，依靠廣大專業(yè)性技術(shù)人員以及設(shè)備資金投入，才能為人們的生活帶來更大的便利。

參考文獻(xiàn)：

[1] 儲(chǔ)曉承，葉文華.開放式 CNC 機(jī)床加工過程狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[J].機(jī)械，2011.1（11）：43-44.

篇5

    隨著社會(huì)的進(jìn)步和生活水平的提高,社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化,低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切,傳統(tǒng)的制造技術(shù)已不能滿足市場(chǎng)對(duì)多品種小批量,更具特色符合顧客個(gè)人要求樣式和功能的產(chǎn)品的需求。90年代后,由于微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械與控制設(shè)備的發(fā)展,制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,技術(shù)日臻成熟。柔性制造技術(shù)已成為各工業(yè)化國家機(jī)械制造自動(dòng)化的研制發(fā)展重點(diǎn)。

    1 基本概念

    1 1 柔性柔性可以表述為兩個(gè)方面。第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力,可用系統(tǒng)滿足新產(chǎn)品要求的程度來衡量;第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力,可用在有干擾(如機(jī)器出現(xiàn)故障)情況下,系統(tǒng)的生產(chǎn)率與無干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比來衡量。“柔性”是相對(duì)于“剛性”而言的,傳統(tǒng)的“剛性”自動(dòng)化生產(chǎn)線主要實(shí)現(xiàn)單一品種的大批量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高,由于設(shè)備是固定的,所以設(shè)備利用率也很高,單件產(chǎn)品的成本低。但價(jià)格相當(dāng)昂貴,且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件,難以應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換,一個(gè)制造自動(dòng)化系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi),生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當(dāng)重要的位置。柔性主要包括  1) 機(jī)器柔性 當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí),機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。

    2) 工藝柔性 一是工藝流程不變時(shí)自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。

    3) 產(chǎn)品柔性 一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力;二是產(chǎn)品更新后,對(duì)老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。

    4) 維護(hù)柔性 采用多種方式查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。

    5) 生產(chǎn)能力柔性 當(dāng)生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。對(duì)于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一點(diǎn)尤為重要。

    6) 擴(kuò)展柔性 當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候,可以很容易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。

    7) 運(yùn)行柔性 利用不同的機(jī)器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。

    1 2 柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群,我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性,適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為:

    1) 柔性制造系統(tǒng)(FMS)

    關(guān)于柔性制造系統(tǒng)的定義很多,權(quán)威性的定義有:

    美國國家標(biāo)準(zhǔn)局把FMS定義為:“由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設(shè)備,傳輸裝置把工件放在其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備,使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動(dòng)化。中央計(jì)算機(jī)控制機(jī)床和傳輸系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)有時(shí)可同時(shí)加工幾種不同的零件。 國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會(huì)指出“柔性制造系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)制造系統(tǒng),在最少人的干預(yù)下,能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的產(chǎn)品族的限制。” 而我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)則定義為“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！?簡(jiǎn)單地說,FMS是由若干數(shù)控設(shè)備、物料運(yùn)貯裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。 目前常見的組成通常包括4臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來,可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開始實(shí)施的“智能制造系統(tǒng)”(IMS)國際性開發(fā)項(xiàng)目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預(yù)計(jì)本世紀(jì)十年代后才會(huì)實(shí)現(xiàn)。

    2) 柔性制造單元(FMC)

    FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年,FMC可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS,是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物,它是由1~2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化,具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。

    3) 柔性制造線(FML)

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關(guān)鍵詞：模塊化；柔性制造系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)室；方案；特征；范圍

同濟(jì)大學(xué)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院從1997年起承擔(dān)了中德兩國政府簽署的職教師資培養(yǎng)的合作項(xiàng)目，項(xiàng)目合作期限共八年，分三個(gè)階段執(zhí)行?，F(xiàn)設(shè)有機(jī)械工程及其自動(dòng)化、電子與信息工程、土木工程、工商管理四個(gè)職教師資本科專業(yè)，生源主要是職校和大專的優(yōu)秀應(yīng)屆畢業(yè)生。學(xué)院同時(shí)還是上海市和全國中、高等職業(yè)教育師資重點(diǎn)培訓(xùn)基地以及中德職業(yè)教育師資培訓(xùn)中心。

根據(jù)中德合作項(xiàng)目要求，學(xué)院按中德雙方共同開發(fā)、制定的培養(yǎng)模式、教學(xué)計(jì)劃與大綱，培養(yǎng)集專業(yè)知識(shí)和技能及師范教學(xué)能力于一身的復(fù)合型職業(yè)教育高級(jí)人才。在職教師資培養(yǎng)過程中，學(xué)院借鑒和引進(jìn)德國職教師資培養(yǎng)的教育思想與教學(xué)方法，特別注重對(duì)學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練，大力加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

一、現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備的引進(jìn)

傳統(tǒng)的工程學(xué)科教學(xué)中，通常做法是各門課程單獨(dú)傳授，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)了解各種技術(shù)在實(shí)際工程中是如何被綜合性應(yīng)用的。學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時(shí)，每門課程雖然都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，但這些實(shí)驗(yàn)都是各自獨(dú)立進(jìn)行的。在很多情況下，實(shí)驗(yàn)中所使用的設(shè)備和器件很多都是實(shí)驗(yàn)室專用的，與工業(yè)生產(chǎn)中所使用的實(shí)際設(shè)備和器件有著較大的差異。自動(dòng)化技術(shù)是一門融機(jī)械、電氣、電子及計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，在這種技術(shù)中，不同領(lǐng)域和層次的知識(shí)與能力融會(huì)在一起。與其他工程領(lǐng)域相比，在自動(dòng)化生產(chǎn)中所使用的生產(chǎn)設(shè)備都是資金密集型的。因此，一方面，一般教學(xué)或培訓(xùn)單位是沒有經(jīng)濟(jì)實(shí)力專門為教學(xué)購置真實(shí)的、昂貴的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的；另一方面，擁有自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的企業(yè)，因經(jīng)濟(jì)原因而不愿將其作為實(shí)訓(xùn)設(shè)備給學(xué)生使用。這樣，學(xué)校在傳授自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，只能用模型或采用計(jì)算機(jī)仿真作為一種彌補(bǔ)的手段，但采用模型或計(jì)算機(jī)仿真的手段，學(xué)生無法學(xué)到真實(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)所需的知識(shí)。從某種意義上說，這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生是“半成品”，學(xué)生走上工作崗位后，面對(duì)實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、器件仍然感到陌生，需要經(jīng)過較長的工作崗位適應(yīng)期。

同濟(jì)大學(xué)職教學(xué)院在職教師資培養(yǎng)過程中，充分地認(rèn)識(shí)到了上述問題。為使機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)方向的職教師范生在學(xué)習(xí)過程中，有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識(shí)綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實(shí)際的過程中，為他們走上教學(xué)崗位后應(yīng)用這種新的教學(xué)理念打下基礎(chǔ)，學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個(gè)獨(dú)立的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室外，正在籌建一個(gè)開放式自動(dòng)化綜合實(shí)驗(yàn)室。在這個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室中，將開發(fā)一套完全接近于生產(chǎn)實(shí)際的模塊化柔性制造系統(tǒng)，由同濟(jì)大學(xué)和德國技術(shù)合作公司(GTZ)共同投資。實(shí)驗(yàn)室的開放性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)組成具有開放性，系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容，便于以后擴(kuò)展；二是實(shí)驗(yàn)室資源具有開放性，實(shí)驗(yàn)室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員，做到資源共享，擴(kuò)大受益面，使得高投資的設(shè)備取得盡可能大的社會(huì)效益。

二、模塊化柔性制造系統(tǒng)的配置

建成后的模塊化柔性制造系統(tǒng)，應(yīng)該能夠完成不同形狀和結(jié)構(gòu)尺寸零件的加工?，F(xiàn)計(jì)劃在該系統(tǒng)中加工制造東方明珠電視塔模型、國際象棋等，從毛坯進(jìn)來直到成品制成的所有工序都要在該系統(tǒng)中完成。為了達(dá)到這些工藝要求，系統(tǒng)集成了下列主要功能模塊：

(一)切削加工工位

該工位由一臺(tái)數(shù)控車床和一臺(tái)數(shù)控銑床組成，能完成車、銑、鉆的切削加工任務(wù)。數(shù)控裝置采用的是具有開放性和兼容性的通用PC機(jī)，操作鍵盤為標(biāo)準(zhǔn)的PC機(jī)鍵盤，操作系統(tǒng)為WIN95／98／2000／ME／NT4.0／XP，采用圖形操作界面，具有人機(jī)對(duì)話編程功能。在這兩臺(tái)機(jī)床上可以選用手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)數(shù)控加工方式，學(xué)生在工位上可以學(xué)習(xí)編制數(shù)控程序、操作和調(diào)整數(shù)控機(jī)床。

(二)上、下料工位

在該工位上配置一臺(tái)Eshed公司的五軸機(jī)器人，通過在線模塊，可以將PC機(jī)上編好的程序直接傳送到機(jī)器人控制器中。學(xué)生在該工位上可以學(xué)習(xí)機(jī)器人編程語言，并學(xué)習(xí)如何操作使用機(jī)器人。

(三)倉儲(chǔ)系統(tǒng)

倉儲(chǔ)系統(tǒng)采用的是一個(gè)四層28個(gè)庫位的立體高架倉庫，共分三個(gè)區(qū)域，分別用于存放毛坯、半成品和成品零件，同時(shí)配備一個(gè)物料搬運(yùn)機(jī)械手。

(四)柔性物料輸送系統(tǒng)

在各個(gè)工位之間零件的傳輸，是由一個(gè)環(huán)形的可按需拼裝的傳送帶和有軌輸送小車完成的，該傳送系統(tǒng)具有零件的傳送、交換等功能。

(五)監(jiān)控系統(tǒng)

每個(gè)自動(dòng)工位都配備一個(gè)可編程控制器，各自動(dòng)工位之間是通過工業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)(如Profibus)相連接的，由一臺(tái)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。為了實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中每個(gè)自動(dòng)工位的工況，在這臺(tái)PC機(jī)上還可實(shí)時(shí)顯示各自動(dòng)工位的工況信息。

三、模塊化柔性制造系統(tǒng)的特性

在綜合性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室里，主要傳授與實(shí)踐有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際的操作技能，在建立綜合性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，必須考慮到使學(xué)習(xí)的內(nèi)容與勞動(dòng)過程緊密相關(guān)。因此，所要建立的模塊化柔性制造系統(tǒng)具備了下述重要特性：

(一)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化特性

在系統(tǒng)中絕大部分的設(shè)備和器件都符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能不使用過分簡(jiǎn)化了的教學(xué)設(shè)備與器件，使學(xué)生可以在一個(gè)能反映真實(shí)生產(chǎn)過程的系統(tǒng)中學(xué)到專業(yè)知識(shí)與操作技能。

(二)模塊化特性

系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成具有模塊化的特性，也就是系統(tǒng)中的每個(gè)功能部件都能獨(dú)立運(yùn)行，重要的功能部件應(yīng)該是分布式控制的。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅可以對(duì)各個(gè)功能部件進(jìn)行操作，而且還可以根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容增減功能部件，功能部件的增減同時(shí)又不影響系統(tǒng)中其他功能部件的運(yùn)行。

(三)結(jié)構(gòu)的開放性和兼容性

由于電子技術(shù)、信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，所建系統(tǒng)必須與變化了的技術(shù)要求相匹配。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)，我們充分考慮了其硬件結(jié)構(gòu)與軟件系統(tǒng)的開放性和兼容性，使得組成該系統(tǒng)的設(shè)備不僅能與當(dāng)今其他設(shè)備相組合和匹配，而且還具有進(jìn)一步開發(fā)的可能性，為將來技術(shù)更新留有余地。

(四)學(xué)習(xí)的實(shí)踐特性

學(xué)生在綜合性的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)該具有創(chuàng)造性勞動(dòng)的可能性，也就是允許學(xué)生對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行拆裝、更改，以使他們能夠真正學(xué)到生產(chǎn)實(shí)際所需的專業(yè)技能。在該系統(tǒng)中采用的元器件雖然是工業(yè)用的，但是，在設(shè)計(jì)這些元器件時(shí)已經(jīng)充分考慮到了拆裝的方便性。所以，學(xué)生能較容易地把建好的系統(tǒng)重新拆開，然后再組裝起來，而且還可以通過增減器件來對(duì)系統(tǒng)的配置進(jìn)行重構(gòu)。

(五)現(xiàn)代教學(xué)特性

在現(xiàn)代職業(yè)勞動(dòng)中，勞動(dòng)組織形式是以小組勞動(dòng)為特征的，在職業(yè)技術(shù)教育中，學(xué)生在學(xué)校就應(yīng)該了解并習(xí)慣于這種勞動(dòng)組織形式。模塊化柔性制造實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生提供了這種可能性，這是因?yàn)槊總€(gè)功能部件都能獨(dú)立運(yùn)行，各功能部件又通過局域網(wǎng)絡(luò)相連接，通過協(xié)調(diào)控制連成一個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)學(xué)生在該系統(tǒng)中學(xué)習(xí)時(shí)，可以將“構(gòu)建系統(tǒng)”作為一個(gè)學(xué)習(xí)課題，先構(gòu)思出整個(gè)系統(tǒng)的方案，然后各小組分別對(duì)各功能部件進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝、編程和調(diào)試。在各功能部件調(diào)試通過之后，將組合系統(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試。在整體調(diào)試通過之后，再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后，整個(gè)學(xué)習(xí)課題才算完成。

學(xué)習(xí)的任務(wù)是以課題的形式出現(xiàn)的，學(xué)生參與了從整體構(gòu)思、設(shè)計(jì)直至安裝、編程、調(diào)試、評(píng)價(jià)的所有學(xué)習(xí)過程，這樣的學(xué)習(xí)過程符合行為導(dǎo)向和創(chuàng)造導(dǎo)向的教學(xué)思想。學(xué)生在這樣的系統(tǒng)中學(xué)習(xí)，除了能學(xué)到有關(guān)專業(yè)知識(shí)和技能外，還能培養(yǎng)包括獨(dú)立工作能力、決策和判斷能力在內(nèi)的個(gè)人能力，以及包括協(xié)作能力、交往能力以及強(qiáng)烈的責(zé)任心在內(nèi)的社會(huì)能力。

四、模塊化柔性制造系統(tǒng)的適用范圍

(一)學(xué)習(xí)內(nèi)容

在該模塊化柔性制造系統(tǒng)中，可以進(jìn)行下列單項(xiàng)或多項(xiàng)內(nèi)容組合式的教學(xué)與培訓(xùn)：

數(shù)控機(jī)床操作、編程和加工功能擴(kuò)展重構(gòu)以及數(shù)控機(jī)床精度檢查及調(diào)整

機(jī)器人的操作、調(diào)整、編程和保養(yǎng)

數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人的聯(lián)機(jī)

倉儲(chǔ)管理

傳送帶調(diào)整、重構(gòu)和編程

傳送帶與倉庫以及各工位之間的聯(lián)機(jī)

工件檢驗(yàn)和質(zhì)量管理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

電子、電氣、氣動(dòng)等的安裝

復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)試、維護(hù)、保養(yǎng)和故障查找

編制教學(xué)軟件并制作新的教學(xué)媒體

(二)適用對(duì)象

由于該系統(tǒng)與一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相比價(jià)格較昂貴，而且從技術(shù)的角度看系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以如何充分、合理地使用好該系統(tǒng)是非常重要的。建成的綜合性的自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室將成為開放性實(shí)驗(yàn)室，主要面對(duì)下列學(xué)習(xí)對(duì)象：

1．本學(xué)院的學(xué)生。主要是已經(jīng)學(xué)過專業(yè)基礎(chǔ)課的機(jī)械工程及自動(dòng)化、電子與信息工程等專業(yè)不同竿級(jí)的學(xué)生。

2．同濟(jì)大學(xué)其他院系的學(xué)生。為了實(shí)現(xiàn)資源共事，可以讓本校其他院系需要做機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)的學(xué)生共同使用該實(shí)驗(yàn)室。這樣不僅可以提高設(shè)備的利用率，而且可以增進(jìn)院系之間的合作交流。

篇7

引言

制造技術(shù)是當(dāng)前社會(huì)以及未來社會(huì)發(fā)展的基本技能，是一個(gè)國家走向富強(qiáng)的關(guān)鍵，先進(jìn)制造技術(shù)的提出源于美國，其為了提高國民經(jīng)濟(jì)增長與制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，研發(fā)了以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合傳統(tǒng)制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)演變而成的先進(jìn)制造技術(shù)，它的運(yùn)用，使得制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、敏捷、低耗等優(yōu)秀特點(diǎn)，并使得經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，像日韓這類發(fā)達(dá)國家，九十依靠著先進(jìn)制造技術(shù)，維持著國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長，而我國雖然作為制造大國，但是由于受到技術(shù)水平等方面的諸多限制，導(dǎo)致其進(jìn)展緩慢，在學(xué)科間不斷互相滲透的今天，如何加快先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，成為了當(dāng)下國人所要思考的主要問題。

一、先進(jìn)制造特點(diǎn)介紹

1、先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)涵

制造技術(shù)自人來誕生以來就已經(jīng)出現(xiàn)簡(jiǎn)單的雛形，期初由于對(duì)自然的認(rèn)知不夠，所以都是簡(jiǎn)單的手工生產(chǎn)模式，而在不斷的演變中，隨著學(xué)科間的不斷相互滲透，使得制造技術(shù)逐漸擺脫了傳統(tǒng)的手工為主生產(chǎn)模式，逐漸形成了以機(jī)械為主的可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量化生產(chǎn)的現(xiàn)代化先進(jìn)制造技術(shù)。自第一次工業(yè)革命之后，各行業(yè)開始逐漸形成了自動(dòng)流水生產(chǎn)線，從而開啟了量化生產(chǎn)的大門，我們現(xiàn)在所使用的電腦、冰箱、汽車等很多東西，都是運(yùn)用這種模式生產(chǎn)的。然而由于產(chǎn)品的單一性使其不能滿足不同用戶的需求，因此，人們又開始著手研發(fā)微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，柔性制造單元，柔性制造生產(chǎn)線等，較傳統(tǒng)的制造而言，先進(jìn)制造技術(shù)更加重視技術(shù)和管理的統(tǒng)一，重視制造過程中管理者組織和管理體制的合理性。

2、先進(jìn)制造技術(shù)特征分析

先進(jìn)制造技術(shù)具有先進(jìn)性、系統(tǒng)性、集成性等特征，以以往的制造技術(shù)不同，先進(jìn)性是其一個(gè)重要的特征，它是優(yōu)化先進(jìn)工藝，并與新技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)局部或系統(tǒng)的集成。并且針對(duì)不同的市場(chǎng)需求，具有一定的靈活性。另外，其具有一定的系統(tǒng)性，是在生產(chǎn)過程中形成的能量流、物質(zhì)流和信息流等的系統(tǒng)工程，當(dāng)然，還有集成性特征，它是將機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)等融合一體的新興交叉學(xué)科。

二、先進(jìn)制造技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)

1、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是基于先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在加工過程中，存在切削力過大、刀具磨損嚴(yán)重等問題，且對(duì)技術(shù)人員的要求也非常的高，并難以保證產(chǎn)品質(zhì)量，而現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法運(yùn)用了優(yōu)化設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)等，使這些問題得到了妥善的解決，通過對(duì)刀具幾何角度、切割方法進(jìn)行分析，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，靈活運(yùn)用數(shù)控切削中螺紋加工循環(huán)指令等，發(fā)開新的加工方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的二次發(fā)展。

2、先進(jìn)制造工藝技術(shù)

先進(jìn)制造工藝技術(shù)，是通過對(duì)各類零件特征分析，編制適合于不同零件的數(shù)控加工程序，并將其儲(chǔ)存在PC機(jī)中，在數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，通過輸入對(duì)應(yīng)的零件特征，生成適合于加工的該零件的程序。它在粗加工過程中可以提高生產(chǎn)效率，在細(xì)加工過程中，可以提高產(chǎn)品的精度，是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

3、制造自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)與信息論、控制論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)都有著密不可分的關(guān)系，是一門綜合性技術(shù)，且是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家里，為了實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化，因此在生產(chǎn)中主要采用數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等，它的發(fā)展，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，解放了勞動(dòng)生產(chǎn)力，對(duì)推動(dòng)制造企業(yè)發(fā)展有著巨大的作用。

三、先進(jìn)制造技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

1、柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)主要是由物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，是依靠計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，實(shí)行管理與控制的高度自動(dòng)化加工系統(tǒng)，是可以運(yùn)用于不同種類零件加工的機(jī)械自動(dòng)化制造系統(tǒng)，主要包含柔性自動(dòng)生產(chǎn)線、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)三類系統(tǒng)，它的應(yīng)用，提高了神杯利用率，使生產(chǎn)能力相對(duì)平穩(wěn)、產(chǎn)品的質(zhì)量提升等諸多優(yōu)勢(shì)。

2、虛擬制造技術(shù)

虛擬制造技術(shù)是在仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的模擬和仿真。它的應(yīng)用大體分為四種，即虛擬企業(yè)、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、虛擬產(chǎn)品制造和虛擬生產(chǎn)過程，它的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)過程開發(fā)效率，優(yōu)化資源的利用，縮短生產(chǎn)周期，并可對(duì)產(chǎn)品按客戶需求做出一定的更改。

結(jié)束語

終上所述，大力發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，對(duì)于推行我國工業(yè)化建設(shè)具有深遠(yuǎn)的意義，是提高我國工業(yè)化水平的重要手段，是提高我國國民經(jīng)濟(jì)的必要途徑。

參考文獻(xiàn)

篇8

關(guān)鍵詞：班組；能力提升；模型分析

能力提升是企業(yè)深化改革、轉(zhuǎn)型發(fā)展的永恒主題。機(jī)械加工班組作為機(jī)械加工制造具體工作的執(zhí)行者，作為制造企業(yè)組織生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的基本單位和最基層組織，其生產(chǎn)能力和管理水平高低不僅是企業(yè)優(yōu)劣形象的體現(xiàn)，也是衡量企業(yè)素質(zhì)及管理水平高低的重要標(biāo)志，同時(shí)也直接影響企業(yè)生產(chǎn)決策的實(shí)施，影響著企業(yè)目標(biāo)利潤的最終實(shí)現(xiàn)。航天企業(yè)擔(dān)負(fù)著不斷探索太空未知領(lǐng)域和國防建設(shè)的神圣使命，高技術(shù)、高精度、高可靠性以及高安全性產(chǎn)品是企業(yè)的終生追求，為此，全面提升機(jī)械加工班組生產(chǎn)能力和管理水平是確保企業(yè)按時(shí)高質(zhì)量交付產(chǎn)品的重要保證，是新時(shí)期企業(yè)增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、加快“戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型、改革創(chuàng)新”的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。從機(jī)械加工班組能力提升專題調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，部分班組管理僅停留在班組人員調(diào)動(dòng)和生產(chǎn)排班上，沒有發(fā)揮班組管理的領(lǐng)導(dǎo)和示范作用，現(xiàn)有制度執(zhí)行不力、組員綜合素質(zhì)不強(qiáng)、解決生產(chǎn)中實(shí)際問題方法不多、承接繁重科研生產(chǎn)任務(wù)勇氣不足，很大程度上是班組成員能力低下，不能適應(yīng)一流企業(yè)一流生產(chǎn)能力的新要求，如何提升每個(gè)班組成員在“精益生產(chǎn)、安全生產(chǎn)、創(chuàng)新生產(chǎn)”以及生產(chǎn)班組在“現(xiàn)場(chǎng)管理、人文管理、基礎(chǔ)管理”方面全面提升綜合能力是我們目前迫切需要研究的課題。

一、模型建立分析

（一）精密機(jī)械加工班組能力提升的三支柱模型

以楊國安的組織能力三角模型（以下簡(jiǎn)稱楊三角模型）為基礎(chǔ)，通過加以改進(jìn)為精密機(jī)械加工班組能力提升模型，模型正視圖如圖1。這個(gè)三支柱模型比楊三角模型更為清晰直觀，通過運(yùn)用組織能力的三支柱模型來打造精密機(jī)械加工班組能力。該模型的三根支柱即楊三角模型的三個(gè)角，而地基是構(gòu)成支柱的基石，也即管理工具和方法。三個(gè)支柱原則上一樣強(qiáng)，相互匹配，又相互影響、相互作用，促使精密機(jī)械加工生產(chǎn)班組能力提升成功。精密機(jī)械加工班組生產(chǎn)能力提升成功方程式：精密機(jī)械加工班組能力提升成功=班組成員能力*機(jī)器設(shè)備能力*環(huán)境優(yōu)化能力，精密機(jī)械加工班組能力提升模型俯視圖如圖2.構(gòu)成班組能力三支柱模型的基石是能力評(píng)估、課程設(shè)計(jì)、專題培訓(xùn)、柔性制造系統(tǒng)、“7S”管理、完善制度和文化落地等工具，三支柱分別是班組成員能力提升、班組設(shè)備升級(jí)、班組生產(chǎn)環(huán)境和人文環(huán)境改善，它強(qiáng)調(diào)以班組成員能力提升為內(nèi)核，配合設(shè)備升級(jí)和環(huán)境改善，共同提升班組能力，突出了“人”與“機(jī)器設(shè)備”、“環(huán)境”的協(xié)調(diào)和適應(yīng)，更強(qiáng)化了班組組織能力提升理論的可操作性。這三個(gè)要素在實(shí)踐中是影響班組能力提升的最關(guān)鍵內(nèi)因，三支柱模型也滿足了精密機(jī)械加工班組發(fā)展需要的各類條件，更契合了以用戶為導(dǎo)向的科研生產(chǎn)管理體系的要求。

（二）班組成員能力提升策略

從針對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，確定機(jī)械加工生產(chǎn)班組成員能力提升引入十個(gè)要素，十個(gè)要素分別為“生產(chǎn)能力評(píng)量、執(zhí)行能力評(píng)量、創(chuàng)新能力評(píng)量、現(xiàn)場(chǎng)管理力評(píng)量、資訊收集力評(píng)量、人際溝通力評(píng)量、服務(wù)導(dǎo)向力評(píng)量、壓力承受力評(píng)量、團(tuán)隊(duì)合作力評(píng)量、互助培養(yǎng)力評(píng)量”。根據(jù)要素對(duì)生產(chǎn)班組能力影響程度確定要素權(quán)重，對(duì)生產(chǎn)班組成員能力進(jìn)行評(píng)估測(cè)評(píng)。首先進(jìn)行量化評(píng)估，量化提升分值，確定提升方案，實(shí)施方案，二次反饋再評(píng)估，形成螺旋式上升閉環(huán)控制能力提升系統(tǒng)。班組成員能力螺旋式上升閉環(huán)控制系統(tǒng)流程圖，如圖3。綜合提升分值=∑要素權(quán)重*[理論預(yù)期分值-（自評(píng)分值*40%+考核分值*60%）]針對(duì)綜合提升分值，有針對(duì)性進(jìn)行班組成員能力提升培訓(xùn)課程設(shè)計(jì)，培訓(xùn)形式采用“體驗(yàn)式活動(dòng)、案例談?wù)?、團(tuán)隊(duì)活動(dòng)、游戲、影片、測(cè)試、專家授課”等環(huán)節(jié)，開展專題培訓(xùn)，培訓(xùn)結(jié)束后，再評(píng)估，將評(píng)估結(jié)果二次反饋，重新制定提升實(shí)施計(jì)劃。

（三）精密機(jī)械加工制造系統(tǒng)自動(dòng)化策略

近年來，精密機(jī)械制造加工班組使用的設(shè)備已經(jīng)由普通機(jī)床向單機(jī)自動(dòng)化和局部自動(dòng)化轉(zhuǎn)變，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，以剛性自動(dòng)化為基礎(chǔ)的精密機(jī)械加工制造系統(tǒng)不能適應(yīng)多品種、中小批量產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和型號(hào)任務(wù)配套高精度需求，只有以計(jì)算機(jī)技術(shù)和柔性制造技術(shù)結(jié)合的柔性制造系統(tǒng)（FMS--FlexibleManufacturingSystems）才能適應(yīng)這一要求。為此，在提高班組成員綜合素質(zhì)和能力的同時(shí)，探索提高精密機(jī)械加工制造系統(tǒng)柔性和加工精度的自動(dòng)化策略已經(jīng)成為提升機(jī)械加工班組生產(chǎn)能力的一個(gè)關(guān)鍵要素。西歐和美國的工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明，機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)中單件、中小批生產(chǎn)零件占90%，大批大量生產(chǎn)僅占10%左右；機(jī)床在多品種、中小批量生產(chǎn)中，用于加工工件的時(shí)間僅占機(jī)床全年可利用時(shí)間的6%；工件整個(gè)制造加工中在機(jī)床上加工的時(shí)間僅占5%。這些分析表明升級(jí)現(xiàn)有剛性自動(dòng)化機(jī)械加工系統(tǒng)，引入柔性制造單元或柔性制造系統(tǒng)使生產(chǎn)班組存在提高生產(chǎn)率的巨大潛力。因?yàn)槿嵝灾圃煜到y(tǒng)是借助于自動(dòng)化物料傳輸裝卸與存儲(chǔ)和一組加工、處理、監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)控制（CNC）設(shè)備或裝配站組成的制造系統(tǒng)，有可能充分發(fā)揮工序集中的加工中心功能，減少工件在生產(chǎn)過程中的流動(dòng)與等待時(shí)間；同時(shí)才有可能“延長”機(jī)床工作時(shí)間，提高機(jī)床的利用率，綜合這兩方面以便提高精密機(jī)械加工班組制造生產(chǎn)率。

（四）生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)化策略

精密機(jī)械加工班組的生產(chǎn)環(huán)境改善包含“硬環(huán)境”和“軟環(huán)境”建設(shè)兩部分?！坝箔h(huán)境”注重生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理優(yōu)化，“軟環(huán)境”注重人文環(huán)境改善即管理升級(jí)、制度完善、文化落地等策略。1.以“7S”管理（Seiri整理、Seiton整頓、Seiso清掃、Seikeetsu清潔、Shitsuke素養(yǎng)、Safety安全、Saving節(jié)約）為工具強(qiáng)化“硬環(huán)境”建設(shè)，推進(jìn)“現(xiàn)場(chǎng)目視化管理”，設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域管理看板、研制生產(chǎn)進(jìn)度管理看板、人員管理看板，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)U型化布局、促進(jìn)流程改善，以滿足柔性制造單元精密加工中心對(duì)環(huán)境較高要求。2．人文環(huán)境改善包含兩部分班組管理和班組優(yōu)秀文化培育班組管理從縱向上應(yīng)注重目標(biāo)管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理、設(shè)備管理、成本管理、資料管理七個(gè)方面制度完善和管理升級(jí)。從橫向上應(yīng)加強(qiáng)人員管理包括班組成員思想管理、素質(zhì)管理。精密機(jī)械加工班組在優(yōu)秀班組文化建設(shè)上更應(yīng)倡導(dǎo)精品文化、高效文化、“三嚴(yán)”文化、創(chuàng)新文化、學(xué)習(xí)文化、關(guān)愛文化，以班組文化清晰、明確的導(dǎo)向力、凝聚力、輻射力、匯集班組與個(gè)人同頻共振的發(fā)展動(dòng)力。與此同時(shí)要將班組的文化理念和價(jià)值觀融入到班組的激勵(lì)機(jī)制之中，用文化為班組管理注入新的活力，用機(jī)制支撐班組文化，從而引導(dǎo)班組成員思想、規(guī)范班組成員行為，激發(fā)班組成員潛能，引領(lǐng)班組健康發(fā)展。培育精品文化是精密機(jī)械加工班組提升“軟實(shí)力”的需要，以精湛的技藝，通過精細(xì)管理，在精良設(shè)備上精益生產(chǎn)出精尖的產(chǎn)品，培育出精英人才，應(yīng)該是精品文化生動(dòng)寫照。嚴(yán)肅的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、嚴(yán)格的管理即“三嚴(yán)”文化是從事航天高科技事業(yè)最起碼的要求。

二、模型應(yīng)用分析

精密機(jī)械加工班組能力提升的三支柱模型，通過在航天四㎡一所車銑削班組實(shí)踐應(yīng)用，在班組能力全面提升方面得到驗(yàn)證并取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。（1）班組成員能力提升，以數(shù)控車床操作工李某為例，技能等級(jí)為高級(jí)工，參加工作時(shí)間三年，“能力評(píng)估模型”測(cè)評(píng)4分，針對(duì)性為其設(shè)計(jì)“柔性制造系統(tǒng)原理、自動(dòng)化控制概論、局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床編程技巧”等一級(jí)培訓(xùn)課程，培訓(xùn)形式采用“體驗(yàn)式活動(dòng)、案例談?wù)?、測(cè)試、銀川小巨人車床廠專家授課”四個(gè)重要環(huán)節(jié)。重點(diǎn)加強(qiáng)了李某在操作能力和創(chuàng)新能力方面的欠缺，經(jīng)過兩個(gè)月實(shí)踐環(huán)節(jié)一期跟蹤，二次測(cè)評(píng)提高到7分，能力提升超過預(yù)期。（2）現(xiàn)代制造系統(tǒng)升級(jí)，四㎡一所采取引進(jìn)小型化與經(jīng)濟(jì)性FMS即FMC(FMC—FlexibleManufacturingCell柔性制造單元)5臺(tái)設(shè)備。介于單機(jī)NC機(jī)床和FMS之間，即可以未來升級(jí)FMS或自動(dòng)化工廠、車間的組成模塊，亦可獨(dú)立使用或組合FMC使用，配備網(wǎng)絡(luò)終端，具備自動(dòng)加工與刀具破損檢監(jiān)測(cè)控制功能；銑削加工采用臥式加工中心配備6個(gè)自動(dòng)交換托盤雙交換工作臺(tái)，同時(shí)培養(yǎng)班組成員工業(yè)工程化生產(chǎn)習(xí)慣，以適應(yīng)航天產(chǎn)品單件試制與小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化柔性生產(chǎn)能力，最終實(shí)現(xiàn)兩班有人值守加一班無人看守的高效生產(chǎn)模式，真正意義上實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。實(shí)踐證明目前FMC的運(yùn)轉(zhuǎn)工作利用率是MC的1.5倍，發(fā)揮了應(yīng)有的效果。日本的經(jīng)驗(yàn)證明：完成相同任務(wù)的FMC的投資可比MC系統(tǒng)投資省17.34%,而應(yīng)用三年獲取利潤則是MC的90倍以上（按三年折舊完計(jì)）。操作人員只有MC的82.67%.（3）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和人文環(huán)境改善，擴(kuò)建車銑削班組近1000平方米廠房，堅(jiān)持科學(xué)管理原則、經(jīng)濟(jì)效益原則、把握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理整體性、系統(tǒng)性、開放性等特征，重點(diǎn)樹立“現(xiàn)場(chǎng)也是市場(chǎng)”的理念，在完善班組制度的基礎(chǔ)上通過“7S”以及“目視化”星級(jí)現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)強(qiáng)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、優(yōu)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，逐步建立起比較有效的生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部與外部、環(huán)境之間物質(zhì)和信息交換與反饋系統(tǒng)。井然有序的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不僅給客戶留下深刻印象，同時(shí)改變了部分領(lǐng)導(dǎo)者把全部精力投入“外交”、抓市場(chǎng)、籌資金，而顧不上抓現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)為即便抓了也“遠(yuǎn)水解不了近渴”的片面看法。優(yōu)秀文化落地，車銑削班組組先后將“精品文化”、“三嚴(yán)”文化理念強(qiáng)化滲透到班組管理制度，通過強(qiáng)化制度執(zhí)行，從而有效地彌補(bǔ)人的有限理性的不足，讓文化理念深入“人心”，實(shí)現(xiàn)從自發(fā)到自覺的轉(zhuǎn)變，再從文化反過來又進(jìn)一步促進(jìn)管理制度升級(jí)，促使班組不斷突破成長上限，實(shí)現(xiàn)人文管理的深刻變革。

三、結(jié)論

篇9

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；工藝；精密加工

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電控制系統(tǒng)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)。近些年來，各種新興技術(shù)快速發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)也受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，它的主要支柱，如機(jī)械設(shè)計(jì)、制造工藝等出現(xiàn)了重大的變化，這些為機(jī)電控制系統(tǒng)的運(yùn)用創(chuàng)造條件。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)主要包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、材料選用及設(shè)計(jì)理論和方法等。目前，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)和方法，已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)實(shí)踐的需要。例如，汽輪機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、高效節(jié)能電機(jī)設(shè)計(jì)等，一般的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)已很難實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。如高度自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床，在生產(chǎn)加工中不能實(shí)施人工補(bǔ)償和調(diào)整，應(yīng)在設(shè)計(jì)上采用新結(jié)構(gòu)、新材料，保證機(jī)床結(jié)構(gòu)及工藝中的高精度、高剛度、微少熱變形和良好的精度保持性。現(xiàn)在，設(shè)計(jì)方法已由直覺設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展到現(xiàn)代設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法是在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段應(yīng)用先進(jìn)理論和有效方法，解決設(shè)計(jì)中遇到的各類問題?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)涉及系統(tǒng)工程、仿真技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD）、動(dòng)態(tài)載荷和模態(tài)分析等內(nèi)容。它是應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)思維，有效利用設(shè)計(jì)方法。提高了設(shè)計(jì)的水平、設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的高速發(fā)展。

1.2 制造工藝

（1）高效率。這是現(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要特征。制造工藝的高效可縮短加工周期，提高加工速度。如：冷加工工藝，一般采用三種方法：①提高切削速度。因涂層刀具、TiC硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具和金剛石刀具等一批高性能刀具的使用，高速切削的線速度可達(dá)10m/s以上。②采用新的加工工藝。對(duì)一些性能特殊、不易加工的材料，要采用新的加工工藝，比如在振動(dòng)和加溫過程中進(jìn)行切削；應(yīng)用激光、電火花、化學(xué)腐蝕等方法進(jìn)行加工。③實(shí)行集中加工方法。加工中心等設(shè)備集各類加工于一體，在計(jì)算機(jī)控制條件下，完成對(duì)工件的各種切削加工，縮短了加工周轉(zhuǎn)時(shí)間和輔助時(shí)間。

（2）高精度。精度對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)、國防、航空航天、核工業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展做出的貢獻(xiàn)重大。

（3）高柔性。加工的柔性化是機(jī)械技術(shù)發(fā)展的重要方向。加工柔性化是加工品種的多樣性，加工的靈活性和多適應(yīng)性。各類程控、數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人等高度自動(dòng)化設(shè)備的出現(xiàn)，使柔性制造系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。柔性制造系統(tǒng)分為柔性制造單元、柔性制造自動(dòng)線和柔性制造系統(tǒng)，它們都是以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ)的，以自動(dòng)運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)連接，由計(jì)算機(jī)控制的能加工多品種零部件的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。它的出現(xiàn)有力推動(dòng)了機(jī)械制造工藝的發(fā)展。

制造工藝對(duì)高精度的要求，使得傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)與新興技術(shù)相結(jié)合，形成了現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)的重要發(fā)展方向，即精密機(jī)械技術(shù)，包括精密加工技術(shù)和微機(jī)械技術(shù)。

2、精密加工技術(shù)與微機(jī)械技術(shù)

2.1 精密加工技術(shù)

（1）精密切削技術(shù)。目前，直接用切削方法獲得高精度仍然是一種常用方法。但是，要用切削方法獲得高精度和高水平的表面粗糙度，必須排除機(jī)床、刀具、工件和外界等因素的影響。比如，為了提高機(jī)床的加工精度，要求機(jī)床具有高的剛度，小的熱變形和良好的抗振性能。這就要求采用更先進(jìn)的技術(shù)，如空氣靜壓軸承、精密陶瓷導(dǎo)軌、微驅(qū)動(dòng)和微進(jìn)給技術(shù)、精密定位技術(shù)、精密控制技術(shù)及其他先進(jìn)技術(shù)。當(dāng)然，提高機(jī)床主鈾的轉(zhuǎn)速也是行之有效的辦法?，F(xiàn)在超精密加工機(jī)床的轉(zhuǎn)速已從每分鐘幾千轉(zhuǎn)提高到幾萬轉(zhuǎn)。

（2）模具成型技術(shù)。據(jù)相關(guān)資料顯示，汽車、飛機(jī)、電機(jī)、儀表及家電產(chǎn)品的1/3以上零部件是用模具加工出來的，預(yù)計(jì)近幾年產(chǎn)品粗加工的3/4和精加工的1/4將由模具來完成。模具成型的關(guān)鍵是如何提高模具本身的加工精度。它已成為衡量一個(gè)國家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。電解加工工藝可以使模具達(dá)到微米級(jí)精度，并能有效地解決工件的表面質(zhì)量問題。數(shù)控電火花成型機(jī)床能可靠地解決電極自動(dòng)更換相重復(fù)定位精度間題，有利于復(fù)雜型腔的加工。

（3）超精密研磨技術(shù)。用于集成電路基板的硅片，其表面粗糙度要求達(dá)到1~2mm，需要進(jìn)行原子級(jí)的研磨拋光。用傳統(tǒng)的磨削、研磨和拋光等方法已很難滿足。為此，采用各種新原理、新方法的超精密研磨就應(yīng)運(yùn)而生。比如，包括彈性發(fā)射加工和流體動(dòng)壓型懸浮研磨的非接觸研磨；利用機(jī)械加工液，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)械化學(xué)研磨。這些新的研磨原理和方法，將為超精密研磨做出貢獻(xiàn)。

（4）微細(xì)加工技術(shù)。為了滿足電子元器件體積越來越小，運(yùn)行頻率越來越高，能量消耗越來越小的要求。日本利用超微細(xì)離子技術(shù)，在半導(dǎo)體上的加工精度達(dá)到了幾百個(gè)埃的水平。

（5）納米技術(shù)。它是一個(gè)多學(xué)科交叉的學(xué)科，是現(xiàn)代物理和先進(jìn)工程技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)品。納米機(jī)械技術(shù)發(fā)展十分迅速。它能在硅片上刻寫幾個(gè)納米寬的線，這表明信息存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)密度能提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.2 微機(jī)械技術(shù)

目前，微細(xì)加工技術(shù)已從一維、二維的平面結(jié)構(gòu)發(fā)展到三維立體結(jié)構(gòu)，這為微機(jī)械制作打下了良好的基礎(chǔ)。

（1）微機(jī)械驅(qū)動(dòng)技術(shù)。微機(jī)械技術(shù)能不能進(jìn)入更廣泛的應(yīng)用范圍，驅(qū)動(dòng)技術(shù)是個(gè)關(guān)鍵。現(xiàn)在一般運(yùn)用靜電力學(xué)原理的靜電動(dòng)機(jī)和壓電元件制成的微驅(qū)動(dòng)器，其動(dòng)作響應(yīng)快、精度較高、易于操作。

（2）微機(jī)械傳感技術(shù)。微機(jī)械除了要求傳感器微型化，還要求它具有更高的分辨率、靈敏度和數(shù)據(jù)密度。目前，用大規(guī)模集成電路技術(shù)已能生產(chǎn)如力傳感器、加速度傳感器、觸覺陣列傳感器等微型傳感器。而為了適應(yīng)微機(jī)械的特點(diǎn)和要求，已在研究開發(fā)無源傳感器、復(fù)合傳感器及驅(qū)動(dòng)、傳感合一的集成部件。

篇10

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;精密加工;技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的發(fā)展具有重要作用，不僅能夠提高機(jī)械制造業(yè)以及加工技術(shù)的發(fā)展水平，還能夠促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)以及精密加工技術(shù)的革新，提升機(jī)械建造業(yè)的綜合實(shí)力。

1現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的特點(diǎn)

隨著傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械制造方面取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步與發(fā)展。將現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造具有重要作用，可促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，提高現(xiàn)代機(jī)械制造水平?，F(xiàn)代機(jī)械制造工藝是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，具有關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)。首先，知識(shí)不是單一片面的，而是融合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息檢測(cè)等多門專業(yè)知識(shí)的綜合性學(xué)科，知識(shí)內(nèi)容豐富、全面[1]。其次，在制造技術(shù)方面，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝不僅融匯于制造工藝，還包含了產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品加工等多方面內(nèi)容。這些內(nèi)容具有關(guān)聯(lián)性，某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞就會(huì)影響整體工藝技術(shù)，產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。由此可見，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的顯著特征就是關(guān)聯(lián)性。因此，注重關(guān)聯(lián)性特征，合理利用，充分了解其特征，具有重要的意義。系統(tǒng)性。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密技術(shù)是一個(gè)整體，具有系統(tǒng)性。產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、工程制造等內(nèi)容是一套完整的工序。作為一個(gè)有機(jī)的整體，注重制造工藝的系統(tǒng)性至關(guān)重要。通過合理控制系統(tǒng)性，能夠提升機(jī)械制造業(yè)的工作效率，促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步發(fā)展[2]。由此可見，系統(tǒng)性是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的顯著特征之一。全球化。全球化是世界大背景下的社會(huì)趨勢(shì)。在這一背景下，挑戰(zhàn)與機(jī)遇共存，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝以及精密加工技術(shù)同樣受到了全球化的影響，全球化成為現(xiàn)代制造業(yè)的顯著特征。通過全球化能夠發(fā)展技術(shù)，占取先機(jī)，提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，使我國的制造技術(shù)發(fā)展更為迅速，達(dá)到良性循環(huán)。

2現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的分類

2.1柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)信息流與物流自動(dòng)控制的生產(chǎn)系統(tǒng)。一般情況下，它是用主機(jī)與數(shù)控機(jī)床連接而實(shí)現(xiàn)的。柔性制造系統(tǒng)具有顯著特征，最主要特點(diǎn)是代表了現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。它不僅可以實(shí)現(xiàn)不同工序的加工，而且生產(chǎn)相似零件的同時(shí)能夠生產(chǎn)不同零件，還能夠進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，具有重要作用。柔性制造系統(tǒng)技術(shù)中的成組技術(shù)，是計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代機(jī)械制造的主要方法之一。由此可知，柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

2.2分類編碼系統(tǒng)

分類編碼系統(tǒng)是識(shí)別零件相似性的一種有效方法，是指通過數(shù)字描述零件以達(dá)到識(shí)別零件目的的方法。通過利用數(shù)字識(shí)別零件的工藝特征、幾何形狀以及尺寸大小等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)零件特征的數(shù)字化具有重要作用[3]。分類編碼系統(tǒng)的特征主要有以下幾點(diǎn)。第一，結(jié)構(gòu)特征。結(jié)構(gòu)特征主要是指零件的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、毛坯類型以及功能等特征，在零件分類編碼中至關(guān)重要。第二，工藝特征。工藝特征主要包括零件加工精度、外表粗糙度、機(jī)械加工方法、毛坯材料及形狀以及選用機(jī)床類型等內(nèi)容。第三，計(jì)劃與組織特征。計(jì)劃與組織特征包括加工的批量、資源、場(chǎng)記協(xié)作等情況。通過標(biāo)志描述分類系統(tǒng)中的相應(yīng)環(huán)節(jié)，使工藝設(shè)計(jì)更加具有科學(xué)性以及規(guī)范性，從而促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，奠定現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)及精密加工技術(shù)的基礎(chǔ)，提高組織生產(chǎn)的能力。

2.3特種加工方法

特種加工方法包括納米加工、精密加工、超精密加工三種檔次，又被稱為非傳統(tǒng)加工。特種加工方法主要包含一些化學(xué)的、物理的加工方法，如電解、電火花、激光、超聲波等加工方法。這幾種加工方法都是特種加工方法的主要形式，具有重要作用[4]。特種加工方法是一種有效的加工方法，適用于較難加工的材料。例如，陶瓷、金剛石等超級(jí)硬的材料，就需要運(yùn)用特種加工方法才能取得較好的效果。特種加工方法具有一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)，加工精確度較高，加工精度可達(dá)分子級(jí)甚至是原子級(jí)加工單位，是精密加工以及超精密加工的重要手段。

3現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的原理

3.1精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)包括超精密加工技術(shù)和微細(xì)加工技術(shù)，主要目標(biāo)是提高加工水平，達(dá)到常規(guī)加工方式無法企及的高精度加工方式。精密加工技術(shù)主要包括以下三點(diǎn)內(nèi)容。第一，超精密研磨技術(shù)。超精密研磨技術(shù)的精確度較高，與一般研磨技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢(shì)。首先，超精密研磨技術(shù)涵蓋了化學(xué)機(jī)械研磨以及線修整固研磨等創(chuàng)新型技術(shù)，研磨的精確度高，效果較好[3]。其次，設(shè)備簡(jiǎn)單，并能符合繁雜電路研磨的要求，應(yīng)用性廣，認(rèn)可度高。第二，微細(xì)加工技術(shù)。微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展符合社會(huì)潮流。當(dāng)前，高科技產(chǎn)品以及電子設(shè)備的體積越來越小，迷你已經(jīng)成為電子設(shè)備的一大特點(diǎn)。因此，電子設(shè)備的零件也越來越精細(xì)化，對(duì)精細(xì)教工技術(shù)的要求越來越高。微細(xì)加工技術(shù)能夠滿足這一要求，提高微細(xì)零件的制作水平，方便微細(xì)零件的制作，在電子零件微細(xì)迷你的基礎(chǔ)上保證零件的功能屬性。第三，超精密切割技術(shù)。超精密切割技術(shù)應(yīng)用廣泛，是一種通過切割手段實(shí)現(xiàn)精密切削的技術(shù)，具有兩個(gè)顯著的特征。一是超精定位，由于零件、機(jī)床等易受外部因素的影響，實(shí)現(xiàn)精確定位十分重要，是精密切割的關(guān)鍵，因此超精定位十分重要，是超精切割的關(guān)鍵。二是微控制，通過微控制能夠增強(qiáng)切割的準(zhǔn)確度，具有重要意義。通過分析以上內(nèi)容可知，精密加工技術(shù)具有重要作用，在現(xiàn)代機(jī)械制造方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.2現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)涵蓋內(nèi)容十分廣泛，主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容，分別為電阻焊焊接工藝以及氣體保護(hù)焊焊接工藝，下面根據(jù)其原理分別進(jìn)行簡(jiǎn)要概述[4]。電阻焊焊接工藝是一種利用電阻熱效應(yīng)焊接物體的一種工藝，通過對(duì)焊接物體正負(fù)極之間進(jìn)行通電，使物體表面以及周圍產(chǎn)生熱電阻效應(yīng)，從而使物體溫度升高融化將金屬進(jìn)行有效融合，完成焊接。氣體保護(hù)焊焊接工藝是使電弧周圍產(chǎn)生氣體保護(hù)層，在完成焊接的同時(shí)，使有害氣體無法對(duì)焊接產(chǎn)生不良影響的一種焊接方式。該技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中。

4總結(jié)

綜上所述，本文主要研究現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的特點(diǎn)、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的分類、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的原理三大部分內(nèi)容，簡(jiǎn)要概述現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)與精細(xì)加工的相關(guān)知識(shí)，并希望通過對(duì)相關(guān)知識(shí)的研究，推進(jìn)機(jī)械建造業(yè)的發(fā)展，以達(dá)到提升企業(yè)的綜合實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

作者:王桂林 單位:白銀礦冶職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]王美，宋廣彬，張學(xué)軍.對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)工藝技術(shù)工作的研究[J].新技術(shù)新工藝，2015，（2）：83-86.

[2]李斌.基于機(jī)械制造工藝的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)策略研究[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，（3）.